论文题目: 基于OFDM的PLC通信系统同步模块的FPGA实现
论文类型: 硕士论文
论文专业: 电磁场与微波技术
作者: 徐胜新
导师: 于东海
关键词: 同步
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 电力线通信技术利用分布广泛的低压电力线作为通信信道,实现internet高速互连,为用户提供互联网访问、视频点播等服务,形成包括电力在内的“四网合一”,目前正受到人们的关注。利用该技术,可以在居民区内建立宽带接入网,也可以利用遍布家庭各个房间的电源插座组成家庭局域网。但是电力线是传输电能的,因此通过电力线传输数据有许多的问题需要解决。OFDM(正交频分复用)技术是实现电力线通信的一项热门技术。OFDM采用添加循环前缀的技术,能有效地降低ICI(信道间干扰)和ISI(码间干扰)。同时通过使用正交的子信道,大大提高了频谱资源利用率。FPGA作为可编程逻辑器件,具有设计时间短、投资少、风险小的特点,而且可以反复修改,反复编程,直到完全满足需要,具有其他方式无可比拟的方便性和灵活性,能够加速数字系统的研发速度。本文着重研究了OFDM同步技术在FPGA上的实现。本论文主要是在项目组工作的基础上构造双路信号数据纠正算法流程,提出最佳采样点与载波相位估计算法,完善中各个子模块算法的硬件设计流程。内容安排如下:第一章介绍OFDM(正交频分复用)技术的发展历史、技术原理。第二章介绍了PLD的分类、工艺和结构特点,以及FPGA的开发环境、开发流程和Verilog语言的特点。第三章对OFDM系统的同步模块进行详细的阐述。第四章是OFDM同步算法的在FPGA上的实现,对各个子模块进行仿真,给出了仿真波形图和系统性能分析。最后,第五章总结了全文的工作,对OFDM技术的实现需要进一步完善的方面与后续工作进行了探讨。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 电力线载波通信的课题背景
1.2 OFDM的基本原理
1.3 OFDM调制解调方式的发展
1.4 OFDM循环前缀技术
第二章 FPGA数字系统设计
2.1 FPGA的结构特点与分类
2.2 FPGA开发数字系统常用方法
2.3 FPGA常用开发环境
2.4 硬件描述语言
2.5 FPGA开发数字系统的前景
第三章 OFDM系统中同步模块的设计
3.1 通信系统中的同步算法
3.1.1 通信系统同步的任务
3.1.2 通信系统同步的主要方面
3.2 基于OFDM的PLC系统同步模块主要问题
3.3 OFDM系统模型
3.4 OFDM常用同步算法
3.5 PLC系统中同步模块算法
3.5.1 粗帧同步
3.5.2 小数频偏估计
3.5.3 整数频偏估计
3.5.4 精细帧同步
3.5.5 最佳采样点判别
3.5.6 载波相位估计
3.6 PLC 同步系统的模型
第四章 OFDM系统同步模块的FPGA实现
4.1 引言
4.2 粗帧同步的FPGA实现
4.3 小数频偏估计与纠正的FPGA实现
4.4 整数频偏估计与纠正的FPGA实现
4.5 精细帧同步的FPGA实现
4.6 最佳采样点判别的FPGA实现
4.7 载波相位估计的FPGA实现
4.8 整体性能分析
4.9 OFDM系统同步模块实际性能分析
4.10 提高OFDM系统同步模块性能的考虑
第五章 结论
5.1 本论文的总结
5.2 本论文的后续工作
致谢
参考文献
发布时间: 2007-06-11
参考文献
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